1 SimMechanics软件说明 Matlab中有关于机械系统动力学仿真分析的软件SimMechanics,SimMechanics是基于Simulink基础上的工具箱模块,其可以通过图形化建模的方法建立机械系统的动力学 Matlab-Simulink-SimMechanics的架构对于机械系统的建模-仿真-控制具有重要的作用。 刚体是SimMechanics多体模型的基本组成部分。 同时Simulink中的Real-time Workshop 可以对SimMechanics模型进行自动化C代码生成,进而开发硬件在环系统。 2 SimMechanics具体功能 SimMechanics中包含了如下各个模块: image.png 以单关节-连杆建模为例,其包括了Body1,Joint Actuator, Joint Sensor image.png 对比分析可以看出,基于SimMechanics的动力学模型较为方便和简单。且可以有效利用Simulink现有的数值积分器求解。
本文给出基于matlab机器人工具箱和Simmechanics的机器人运动控制仿真系统。 3 机器人LBR iiwa 640.gif image.png 在Matlab/Simmechanics中建立LBR IIWA的具体动力学模型 LBR iiwa 14 R820 轴数:7 工作范围:820mm image.png image.png image.png image.png image.png image.png image.png 4 仿真演示 image.png 视频内容 视频内容 视频内容 ---- SimMechanics
机器人的正向动力学主要用于机器人的仿真,包含adams或者matlab/Simmechanics中包含的动力学仿真,由于正向动力学计算得到的是加速度值,因而正向动力学需要有效且高效的数值积分器。 最终得到的动力学模型均可以表示如下: image.png 4 正向动力学与逆向动力学形式 以正向动力学为例子,其在SimMechanics中搭建的具体框图如下所示: image.png 上面所示的动力学模型与机器人的动力学方程是完全对应的 只是其采用了Simulink/SimMechanics中的图形化建模。
为了克服空间机械臂正向动力学算法计算量大等缺点,本文研究了基于空间矢量描述的铰接体算法建立的空间机械臂的动力学模型,为了检验算法的正确性,本文在SimMechanics中建立空间机械臂的模型,二者仿真结果对比表明 据此,研究了基于空间矢量描述的铰接体算法建立的空间固定基座机械臂的正向动力学,给出了其程序实现流程,并在SimMechanics中建立固定基座空间机械臂的模型,与前者进行仿真对比分析,在此基础上分析了正向动力学算法计算效率和计算精度 最后,对空间固定基座机械臂正向动力学算法进行相应的改进,可以得到空间漂浮基座机械臂的动力学,与SimMechanics中建立漂浮基座空间机械臂的模型进行对比仿真分析。
在进行动力学模型验证时,最好使用相同的数值积分器,由于SimMechanics可以利用Simulink中的数值积分器,为此,选择多体系统仿真软件SimMechanics。 在SimMechanics中建立空间七自由度机械臂模型如图。
操作游戏的其中一个比较方便的就是可以模拟物理环境、简单的比如倒立摆、复杂的有二维三维运动机器人 我们这里先使用solidworks绘制三维模型、通过matlab提供的插件将三维模型转换为simulink模型,也是可以模拟物理环境的,使用的插件是SimMechanics
algorithmic中各项 2-操作algorithmic中各项 3-实现gym的toy_text游戏 4-操作toy_text游戏 5-实现gym的classic_control(利用simulink中的simmechanics
image.png 为了对比不同算法的异同点,下面给出具体的仿真对比 机械臂的三维模型具体如下,在Simechanics中建立机械臂的动力学仿真模块,作为实验对比参考 image.png image.png 上述是SimMechanics
SimMechanics是基于simulink的动力学仿真软件,其将实际的机器人本体分解成刚体、铰链、约束、坐标系统、驱动器以及传感器等元器件。使用图形化的元器件可以建立机器人的动力学模型。
,Ic4,Ic5,Ic6,Ic7,Ic8];%元胞数组,相对于的转动惯量 end image.png image.png 机械臂正向动力学算法进行相应的改进,可以得到空间漂浮基座机械臂的动力学,与SimMechanics
这里不涉及到计算多体动力学和SimMechanics,只采用简单的拉格朗日方法建立运动模型。详细可见参考资料[1]。 双摆方程可以用两个摆的角度进行描述,其运动的角速度可以用角动量来描述。
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